1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ls澀寧蘭管道工程中的焊條電弧焊和藥芯焊絲半自動焊混合焊接工藝ls澀寧蘭管道工程中的焊條電弧焊和藥芯焊絲半自動焊混合焊接工藝澀寧蘭管道工程中的焊條電弧焊和藥芯焊絲半自動焊混合焊接工藝?32?焊接2003(3)澀一寧一蘭管道工程中的焊條電弧焊和藥芯焊絲半自動焊混合焊接工藝湖南理工學(xué)院機(jī)械與電氣工程系(岳陽市414000)王輝四川石油天然氣建設(shè)總公司第一工程公司(自貢市643013)王學(xué)軍摘要介紹了澀一寧一蘭輸氣管道工程中采用"焊條電弧焊+藥芯焊絲半自動焊"焊接X6o管材的工藝和X70管

2、材的對照實驗.根據(jù)施工實際,給出了該工藝的操作要點.指出該混合焊接工藝在西氣東輸管道工程焊接施工中有著很好的應(yīng)用效果和前景.關(guān)鍵詞:管道工程藥芯焊絲焊接工藝SWANDFLUXCoREDELECTRoDESE一AUTOmnCWELDGTECHNoLoGYDSENGLANPl】P.ELDEENGDERDGMechanical&ElectricalDept,HunanScienceandTechnologyAcademy啪HuiNo.1BranchofSichuanPetroleumConstructionCorp.啪xuejunAbstractSMAWandfluxcoredele

3、ctrodesemiautomaticweldingtechnologyweappliedforX60pipeinSeNingLanpipelineengineeringprojectofwestgastoeast.andthecomparisontestwitIlsoJneweldingtechnologyWasalsodonetoX70pipe.Accordingtotheresultsoftheexperiments,weldingtechnologyofSMAWandfluxcoredelectrodesemiautomaticweldingtechnologyhadbeen西vent

4、.Itindicatedthattheweldingtechnologyhadgoodapplicationeffectandprospectinwestgastoeastpipelineengineeringproject.Keywords:pipelineengineering,fluxcoredelectrode,weldingtechnology0前言隨著西氣東輸工程的全面展開,我國的管道工程正向高壓,大口徑的方向發(fā)展.焊接是管道工程中最重要的工序,因此,提高焊接質(zhì)量是提高整個工程質(zhì)量和建設(shè)周期的關(guān)鍵.世界上很多國家已經(jīng)把藥芯焊絲半自動焊接工藝應(yīng)用到了長輸管道工程中.2001年9月,四

5、川石油天然氣建設(shè)總公司在澀一寧一蘭輸氣管道工程建設(shè)中采用了"焊條電弧焊根焊+藥芯焊絲半自動焊填充蓋面"的混合下向焊工藝,一次合格率達(dá)到了96.6%,取得了良好的應(yīng)用效果.60年代以后,API標(biāo)準(zhǔn)逐漸把微合金化控軋鋼作為標(biāo)準(zhǔn)管材用鋼.根據(jù)APISpec5L標(biāo)準(zhǔn),工程選用規(guī)格為60mmx8.7mm的X60微合金化控軋鋼管,其主要化學(xué)成分見表1.表1X60鋼管化學(xué)成分(%)CSiMnSPVNbTi0.100.351.450.0080.0l8O.06O.06O.061.2焊接材料根據(jù)等強(qiáng)匹配的工程設(shè)計要求,主要采用美國LINCOLN公司生產(chǎn)的焊絲和焊條,具體焊材牌號見表2.1母材與

6、焊接材料2焊接設(shè)備1.1澀一寧一蘭輸氣管道工程用油氣管材20世紀(jì)40年代以來,油氣管道材質(zhì)從CMnSi系的普通碳素鋼發(fā)展到低合金高強(qiáng)鋼,進(jìn)入上個世紀(jì)為便于組織焊接工藝的實施,要求焊機(jī)既能適應(yīng)焊條電弧焊,又要適應(yīng)藥芯焊絲下向焊.因此,除了焊接電源要求具有陡降外特性之外,還要求其具有足夠焊接2003(3)?33?的外拖推力電流數(shù)值,以適應(yīng)藥芯焊絲焊接電弧的挺度2,并且電源靜特性曲線要有良好的外拖拐點,以實現(xiàn)藥芯焊絲半自動焊接時小熔滴過渡.我們選用LINCOLNDC400或LINCOLNSAFA00焊條電弧焊和半自動焊兩用焊機(jī),配置LINCOLNLN一23P或MIIJ,ER一32P送絲機(jī).該焊機(jī)具有

7、較好的下向焊焊接適應(yīng)性和纖維素焊條適應(yīng)性.表2澀一寧一蘭輸氣管道工程用焊接材料3焊接工藝3.1焊接方法采用焊條電弧焊進(jìn)行根部焊道焊接,藥芯焊絲半自動焊進(jìn)行填充焊和蓋面焊接.3.2坡口形式按API1104標(biāo)準(zhǔn)要求¨,406.4illnl以上直徑的鋼管,其直徑偏差的上限為1.6inin,下限為0.坡口形式見圖1,錯邊<1.6inino3.3焊接準(zhǔn)備圖1坡口形式焊接位置為水平固定,對口方式采用對口器,預(yù)熱溫度>100,預(yù)熱寬度為坡口兩側(cè)各75mm,預(yù)熱方法為火焰加熱或電加熱.3.4焊接工藝參數(shù)X60鋼管的焊接工藝參數(shù)見表3.焊絲伸出長度為1925mm.蓋面焊允許

8、排焊,若立焊位置余高較低時,填充焊應(yīng)增加一層.表3x60鋼管焊接工藝參數(shù)4焊接工藝控制措施4.1焊接參數(shù)控制電弧電壓和送絲速度由送絲機(jī)控制,焊接速度和焊絲伸出長度由焊工手動控制.焊接電流由焊機(jī)自動調(diào)節(jié).以上幾個工藝參數(shù)相互影響,改變?nèi)魏我粋€工藝參數(shù),其余參數(shù)都要改變,關(guān)鍵是各參數(shù)合理匹配,才能保證焊接質(zhì)量.(1)電弧電壓電弧電壓對電弧的穩(wěn)定性,飛濺的產(chǎn)生,熔深和氣孔的產(chǎn)生影響很大.電壓提高,電弧長度增大,焊縫變寬,熔深和余高減少,但電壓過高會導(dǎo)致飛濺量增多,合金成分燒損增大,容易產(chǎn)生氣孔.應(yīng)注意,半自動焊機(jī)上設(shè)有電壓反饋線,用于反饋實際電弧電壓,焊機(jī)購進(jìn)時由于廠家將反饋線予以短接,造成實際電弧

9、電壓與送絲機(jī)讀數(shù)產(chǎn)生差異,導(dǎo)致焊接工藝參數(shù)不匹配,應(yīng)將反饋線接到接地線上,保證電弧電壓正確讀數(shù).(2)焊接速度焊接速度的控制原則是保持電弧位于焊接熔池的前方,速度過快,會導(dǎo)致熔渣對熔池的保護(hù)不均勻,易產(chǎn)生氣孔,并使焊縫變形呈凸型;速度過慢,將導(dǎo)致電弧擾亂熔池金屬(尤其是立焊位置),易產(chǎn)生焊接缺陷.(3)送絲速度送絲速度將影響焊接電流,速度增加電流增大,焊絲熔化速度加快,將導(dǎo)致焊接速度相應(yīng)提高.(4)焊絲伸出長度長度過長會導(dǎo)致電弧不穩(wěn),飛濺增多,焊縫熔深降低,易產(chǎn)生氣孔.長度過短會影響焊工的視線,看不見熔池,同時易燒損導(dǎo)電嘴,增加導(dǎo)電嘴的損耗.4.2焊接操作技術(shù)(1)半自動焊較焊條電弧焊操作簡單

10、,但由于采用的是下向焊工藝,對焊工操作技術(shù)的要求重點是焊接速度的控制.(2)焊接速度的控制是保持焊接電弧位于焊接熔池的前方,并始終保持有清晰的焊接熔孔.(3)施焊時必須保持正確的焊接角度:平焊位置為?34?焊接2003(3)5.l0.,立焊位置為20.-40.,仰焊位置為0.5.(4)施焊時焊絲可做半月形或鋸齒形小幅橫向擺動,尤其是立焊位置.(5)每層焊道由兩名焊工對稱施焊,層間溫度不得低于100.(6)由于立焊位置熔敷金屬受重力作用,熔池移動速度加快,導(dǎo)致焊縫厚度較薄而出現(xiàn)焊縫表面凹槽.可以在蓋面焊前立焊位加焊一道填充層.(7)由于焊接速度快,熔深淺,易產(chǎn)生層間未熔合.可以通過調(diào)整焊接速度予

11、以控制.(8)各層焊縫表面應(yīng)修整,使之平滑過渡,避免出現(xiàn)較深的凹坑.5焊接檢驗按照API1104標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行焊接檢驗,檢驗項目包括:外觀檢查,射線探傷,拉伸試驗,刻槽斷錘試驗和彎曲試驗【1.(1)焊縫外觀焊條成形良好,余高01.6mm;蓋面焊縫寬:兩側(cè)較坡口外表面增寬0.51.6nllTl,符合要求.(2)x射線探傷未見缺陷,符合要求.(3)破壞性試驗試驗數(shù)據(jù)見表4,結(jié)果評定均為合格.6結(jié)論大口徑油氣長輸管道焊接施工采用焊條電弧焊根焊加藥芯焊絲半自動焊填充和蓋面焊的混合焊接工表4X60鋼管破壞性試驗數(shù)據(jù)試樣號NR2071NR2072NR2073NR2074拉伸試驗orb/MPa56056059

12、0570刻槽斷錘試驗無缺陷無缺陷無缺陷無缺陷面彎彎曲試驗未見異常未見異常未見異常未見異常背彎藝,可大大提高焊接速度及熔敷效率(較焊條電弧焊效率高34倍),降低了勞動強(qiáng)度,并具有根焊成形好,施工條件適應(yīng)性強(qiáng)和焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點,具有很好的應(yīng)用前景.參考文獻(xiàn)1金屬焊接國家標(biāo)準(zhǔn)匯編.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1991:4534552鄭宜庭,黃石生等.弧焊電源.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988:22,1943劉孝雷,于治水等.藥芯焊絲氣孔傾向探討.造船技術(shù),1997,206(4):3436,44隋永莉,孫冬梅.長輸管線自動化焊接技術(shù).焊管,2OO0,23(2):145梁翕章等.世界著名管道工程.北京:石

13、油工業(yè)出版社,1995:78966薜振奎,屈濤.藥芯焊絲自保護(hù)半自動焊在管道工程中的應(yīng)用.石油工程建設(shè),1998(1):1113(收稿日期20021224)作者簡介:王輝,1970年生,工學(xué)士,工程師,講師.?書訊?歡迎訂閱國際標(biāo)準(zhǔn)譯文集(焊接質(zhì)量保證篇)國際標(biāo)準(zhǔn)譯文集系全國焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會為適應(yīng)我國入世,及時向國內(nèi)企業(yè)提供最新國際標(biāo)準(zhǔn)動態(tài),而組織翻譯,發(fā)行的系列叢書.其焊接質(zhì)量保證篇收錄了最近幾年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布的焊接質(zhì)量保證關(guān)鍵環(huán)節(jié)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容包括:ISO3834(EN729)焊接質(zhì)量要求,ISO1473l(EN719)焊接管理職責(zé),ISO9606(EN287),ISO14732焊接人員考核,ISO9956(EN288)焊接工藝評定,ISO5817(EN25817)焊接缺陷質(zhì)量分級等17項標(biāo)準(zhǔn)和最新草案.該書涉及我國加入世界貿(mào)易組織以來焊接認(rèn)證,國際接軌的一